在機構設計中，材料選擇直接影響零件的功能與壽命。工程塑膠憑藉其輕盈的特性，成為金屬材質的潛在替代者。與不鏽鋼或鋁合金相比，工程塑膠如PA66、POM或PEEK等密度更低，能有效降低整體裝置重量，特別適用於移動元件或空間受限的設備中。
耐腐蝕能力也是工程塑膠的重要優勢。相較於金屬在酸鹼或鹽霧環境中容易產生鏽蝕，塑膠材質具備天然的化學穩定性，能長期暴露於嚴苛環境而不退化。因此，在化學處理設備、戶外裝置或濕熱環境中，塑膠零件往往更為耐用。
成本面亦值得關注。雖然某些高性能塑膠原料價格高於金屬，但其成形效率高、後加工需求少，能有效壓低總體生產成本。射出成型工藝不僅適合大量生產，也可同時實現複雜幾何，降低組件數量與組裝時間。
這些特性使工程塑膠在齒輪、軸承、殼體、導軌等中低負載零件中逐漸取代金屬，並為產品設計帶來更多可能性。材質的重新思考，不僅影響功能與性能，也改變了整體製造策略與應用範疇。
市面常見的工程塑膠中，PC（聚碳酸酯）具備高透明度與卓越的抗衝擊性，是光學鏡片、安全帽與電子產品外殼的常用材料，並具良好的耐熱性與尺寸穩定性。POM（聚甲醛）則因硬度高、摩擦係數低與優異的耐化學性，常應用於汽機車零件、精密齒輪與軸承，尤其適合動件使用。PA（尼龍）具備良好的機械強度與耐磨性，在織帶、工具手柄、汽車引擎蓋下的部件中可見其蹤跡，但其吸濕性高，在潮濕環境下易影響尺寸穩定性。PBT（聚對苯二甲酸丁二酯）具高結晶性與優異的電氣特性，成型快、表面光滑，因此廣泛應用於電子連接器、電機絕緣元件及LED燈具外殼。此外，PBT亦具抗紫外線性能，可延長戶外設備的壽命。根據產品需求，選擇合適的工程塑膠材料能大幅提升性能與耐久性。
在產品設計初期，工程塑膠的選擇需依據實際使用環境來評估。例如，若產品需在高溫條件下穩定工作，設計者通常會考慮聚醚醚酮（PEEK）、聚醯亞胺（PI）或聚苯硫醚（PPS），這些材料可耐熱達200°C甚至更高，常見於航空、汽車引擎零件等應用。而在高摩擦或需承受頻繁運動的機構設計中，選擇具優異耐磨性能的塑膠尤為重要，像是聚甲醛（POM）、含油尼龍（PA6）或超高分子量聚乙烯（UHMWPE），可顯著降低磨耗與噪音，廣泛應用於滑動件與軸承。此外，若製品需用於電氣或電子領域，如插座、開關、線路板支架等，則必須重視絕緣性能，此時可選擇聚碳酸酯（PC）、聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）或玻纖強化聚丙烯（PP-GF），這些材料具備良好的介電強度與抗電弧能力。每一種工程塑膠皆有其獨特的物理與化學性質，選擇時還須兼顧成型性與成本控制，以達到設計效能與製造效率的平衡。
在工程塑膠的製品開發中，加工方式直接影響功能、成本與開發時程。射出成型透過高壓將熔融塑膠注入模具，適用於結構複雜、大量生產的應用，如鍵盤按鍵或汽車零件。它的精度與重複性高，成型速度快，但模具費用高昂，不適合頻繁修改設計或小量製作。擠出成型則以加熱熔融後的塑膠連續擠出成固定橫截面，常見於塑膠條材、封邊條、管件等。該工法生產效率高、設備成本較低，但形狀侷限於線性結構，不適用於立體產品。CNC切削屬於減材加工，從塑膠實心料中去除多餘部分以形成精密形狀，適合高公差要求或打樣使用，如醫療零件、測試用治具等。其優勢在於無須模具，可靈活應對設計更動，但製程時間長、材料耗損大，不利於大量生產。在產品開發與量產策略中，對這三種加工方法的理解，是評估技術可行性與控制成本的基礎。
工程塑膠與一般塑膠的最大差異，在於其結構性能與環境耐受力的顯著提升。從機械強度來看，工程塑膠如聚醯胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）等，具備極佳的抗拉伸、抗衝擊與耐磨耗能力，能承受長時間運作下的機械負載，不易變形。相較之下，一般塑膠如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）則常用於包裝或日用品，結構單純且強度有限，無法用於高壓、高摩擦環境。
在耐熱性方面，工程塑膠能長時間在攝氏100度以上工作，甚至部分高性能品種如PEEK可承受超過250度的高溫，適用於電子、航太與汽車引擎系統。反觀一般塑膠，溫度一旦超過80度多已無法維持原形，容易熔化或釋放有害氣體。
工程塑膠的使用範圍涵蓋精密齒輪、機械零件、電氣絕緣體與車用結構件，並逐漸取代部分鋁合金或鋼鐵零件，在保有強度的同時減輕重量，提升能源效率。這些特性使工程塑膠成為高階製造與創新設計的關鍵材料，在現代工業中的角色愈發重要。
工程塑膠因其優異的物理與化學特性，廣泛應用於汽車零件中，如引擎罩、保險桿及內裝飾件，能有效降低車身重量並提升燃油效率。此外，工程塑膠的耐熱與耐腐蝕性能，使其適合在高溫及嚴苛環境中使用，延長零件壽命。在電子製品領域，工程塑膠被用來製作外殼、電路板基材及連接器，因為其優異的絕緣性與尺寸穩定性，有助於提升產品的安全性與可靠度。醫療設備方面，工程塑膠因具備生物相容性且易於消毒，成為製作手術器械、診斷儀器與植入物的理想材料，不僅確保患者安全，也提升醫療操作的便利性。在機械結構中，工程塑膠經常被用於齒輪、軸承與密封件等關鍵零部件，利用其耐磨耗與低摩擦特性，降低機械磨損並減少維修頻率，提高整體運作效率。透過這些應用，工程塑膠展現出其在不同產業中不可或缺的功能與價值。
隨著全球對減碳與永續發展的重視，工程塑膠的可回收性成為產業關注的焦點。工程塑膠具有優異的機械強度與耐熱性，但其多樣的配方與添加劑常增加回收難度。現階段主要的回收方式包括機械回收與化學回收，前者利用物理方法將廢塑膠再加工，後者則分解聚合物結構以回收單體，兩者在技術與經濟層面均面臨挑戰。為提升可回收性，設計階段就需考慮材料的單一性與易分離性。
工程塑膠壽命長是其環保優勢之一，能延緩更換頻率與減少資源消耗。但過長的使用期限也意味著廢棄物產生較慢，延後回收時機，可能增加廢棄管理的複雜度。在環境影響評估方面，生命週期評估（LCA）成為判斷材料環境負荷的重要工具，從原料提取、生產加工、使用直到最終處理全面分析碳足跡與能耗。
再生材料的應用成為工程塑膠減碳策略中不可或缺的一環，如使用生物基塑膠或回收樹脂替代石化原料，有助降低溫室氣體排放並減少對化石資源的依賴。未來發展將聚焦於提高回收效率、開發可降解工程塑膠及完善回收體系，促進循環經濟模式的實現。